江苏大学 Lina Guo 等在 Food Chemistry 期刊上发表了《Application of ultrasound treatment in pork marination: Effects on moisture migration and microstructure》 （通讯作者：Haile Ma）
背 景
肌肉组织内的含水量和分布表明肉类的持水能力（WHC），并直接影响肉类的基本质量。肉类腌制过程主要取决于盐和水的渗透和扩散。烹饪前腌制肉类可以增强嫩度、多汁性和风味，迎合消费者日常生活中的喜好。此外，肉制品的结构也是影响腌制过程的关键因素。肉类是一种复杂的食物，在微观层面上表现出错综复杂的特征，其中单个肌原纤维的完整性和类型会影响其特性，在宏观层面上，纤维取向，肌肉间和肌肉内脂肪大理石花纹以及膜的变化在整个肉类基质中不同。超声波腌制因其高效、高性价比和环保特性，在腌制过程中受到越来越多的关注和广泛应用。该技术主要利用超声波在腌料内传播产生的空化、机械效应和热效应来诱导肌肉组织的水迁移和结构变化，加快传质过程，提高腌制效率，并改善肉质。
本研究以不同频率超声腌制后猪组织水分迁移和微观结构的变化进行研究，旨在阐明超声在促进猪肉自身腌制过程中的作用。另一方面，从超声角度出发，通过数值模拟研究了不同频率的空化效应，分析了声场的空间分布。该分析为设备设计中的适当频率选择和改进提供了理论基础。最后，通过放大实验验证了超声波腌制的可行性。
摘 要
为了更好地了解超声腌制对猪组织的影响，本研究研究了水分迁移和微观结构。此外，还使用COMSOL Multiphysics 分析了声场分布。低场核磁共振结果表明，超声固化诱导了T21的左移和T22的右移，伴有A 22的显着降低，从而增强猪肉的持水能力。SEM和TEM观察表明，肌纤维之间较大的间隙的存在促进了NaCl的扩散。仿真分析表明，26.8 kHz的声场表现出最小的驻波效应和更明显的空化，这是该频率下固化效果最佳的主要原因。放大测试显示，超声固化后猪肉中NaCl含量达到1%，表明超声波腌制技术在家用冰箱中的潜在应用。
研 究 成 果
1
图1.超声波腌制装置和超声波换能器布置示意图（a），以及放大试验期间猪肉片在腌制槽中的位置（b）
2
图2.超声波固化和静态固化对水分迁移的影响（a），T2b、T21、T22松弛时间的分布（b-d），单位质量A2b、A21、A22信号的变化（e-g），以及猪肉组织的磁共振图像（h）
3
图3.放大到×750倍的新鲜猪肉（a）、静态腌制猪肉（b）和超声波腌制猪肉（c）的扫描电镜图像，以及放大到×2500倍的新鲜猪肉（d）、静态腌制猪肉（e）和超声波腌制猪肉（f）的肌纤维微观结构
4
图4.不同超声频率下声场的模拟分布（a）和圆柱腔内声场空间分布的等值面图（b）
5
表1.水分指标与电化学参数之间的Pearson相关性分析
6
表2.在超声波酸洗槽中腌制25分钟后猪肉中的氯化钠含量
结 论
本研究表明，猪肉组织存在4种水态，超声腌制显著增强了固定水与肌原纤维蛋白的结合能力。此外，超声波处理促进了游离水向固定水的迁移，从而增加了猪肉的WHC。保水性的增加促进了腌料在肌肉组织中的滞留，从而进一步加速了固化过程。Pearson相关分析表明，肌肉中的游离水对电阻抗参数的变异性有显著影响，而结合水对电阻抗参数的影响很小。肌原纤维的破坏降低了外部传质阻力，使NaCl更容易扩散，这归因于超声引起的空化。数值模拟表明，26.8 kHz的超声频率显示出高度均匀的声场，驻波现象极少，空化效应明显。这一发现进一步证实了最佳腌制效果发生在该频率下。最后，放大试验表明，本研究获得的技术参数可用于开发家用冰箱的快速超声波固化罐。
原文链接
Guo L ,Zhang X ,Hong C , et al.Application of ultrasound treatment in pork marination: Effects on moisture migration and microstructure.[J].Food chemistry,2024,447138950-138950.
推荐阅读
文字：李多敏
校编：赵 雪
排版：董梓桐
审核：李春保
